La tecnologia a supporto degli homebrewers Come ti(lt) controllo la fementazione con l’ISpindel

L’idrometro è lo strumento che rileva le quote idrometriche, cioè il livello dell’acqua, dei fiumi o dei laghi.
Nel caso della produzione brassicola non serve a misurare quanta acqua ci sia nelle birra, ma bensì trova applicazione per il controllo della densità del mosto e di conseguenza a valutare se la fermentazione sia completata. Io ne ho comprati due.
Il principio di funzionamento (a parole) è semplice. Una volta inserito nel fermentatore, più il mosto contiene zuccheri più sarà denso, per cui la posizione “naturale” dell’apparecchio sarà quasi orizzontale. Immaginate il mar Nero carico di sale. Impossibile penetrare quello strato. Ma se il sale si sciogliesse allora le cose cambierebbero. Per gravità gli oggetti tenderebbero a sprofondare girandosi, giù in picchiata come fieri kamikaze.
Qualcosa del genere succede nel nostro mosto. Gli zuccheri che si devono ancora trasformare in alcool non permettono al dispositivo di assumere la posizione di un galleggiante da pesca in attesa che l’ignaro pesce addenti l’esca. Lo sostengono cullandolo sotto la spinta tumultuosa del lievito che assorbendo ossigeno lo porta a spasso come un gabbiano placidamente rilassato sulle piccole onde.
Entrano in gioco due signori che rispondono al nome di Archimede ed Eulero. Il principio di Archimede afferma che «ogni corpo immerso parzialmente o completamente in un fluido (liquido o gas) riceve una spinta verticale dal basso verso l’alto, uguale per intensità al peso del volume del fluido spostato».
Gli angoli di Eulero sono stati introdotti per descrivere l’orientamento di un corpo rigido nello spazio.
Descrivono la posizione di un sistema di riferimento XYZ solidale con un corpo rigido attraverso una serie di rotazioni a partire da un sistema di riferimento fisso xyz. I due sistemi di riferimento coincidono nell’origine.
Ma come è fatto? E’ un tubo in plastica trasparente, chiuso. Ad una estremità c’è un tappo che si avvita e lo sigilla facendo tenuta. All’interno troviamo un circuito elettrico che funziona tramite una batteria ricaricabile al litio ad alta capacità. Il sistema si basa sull’utilizzo dell’elettronica necessaria per l’acquisizione dell’angolo di inclinazione (tilt) tramite un giroscopio a 3 assi, un sensore di temperatura, ed un modulo Wi-Fi per l’invio dei dati visualizzabili tramite servizio cloud come Ubitdots.

L’angolo di inclinazione cambia a seconda di come “affonda” il cilindro quindi direttamente in relazione al contenuto di zucchero. Ciò vuol dire che è possibile trovare una relazione tra l’angolo (formato tra il centro della massa e il centro della linea di galleggiamento) e la densità del fluido.

Oltre alla densità (gravity) è possibile monitorare nel tempo la carica della batteria, la temperatura, l’inclinazione e di leggere questi dati tramite un telefono o tablet (Apple o Android).
L’ISpindel viene disinfettato, poi immerso nel mosto. In questo modo esso galleggerà “in diagonale”, in quanto contiene un piccolo peso che lo squilibra. A seconda di quanti zuccheri sono contenuti all’interno del mosto, il galleggiamento sarà piu’ o meno “verticale” e quindi questo, se ben tarato, ci dirà la densità esatta del mosto in tempo reale. Prima però lo strumento va messo a punto.

La prima operazione consiste nell’ eseguire l’offset del modulo accellerometro per pulire eventuali rumori del modulo giroscopico, pertanto è necessario settare i valori di default. Per rendere la calibrazione efficace è importante sistemare lo strumento in posizione orizzontale.

Poi si passa alla calibrazione che è l’operazione più importante in quanto determina la relazione tra il valore dell’angolo e la densità del fluido.
Gli strumenti necessari sono principalmente questi: rifrattometro (densimentro), contenitore (consigliato un secchio), acqua (5 lt), zucchero da tavola (1kg), block notes.

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Acceso “il suppostone” e registrato sulla rete Wi-Fi di casa, durante l’operazione è importante vedere in tempo reale tramite PC valori di angolo (tilt) e densita’ che poi si annoteranno. Di seguito un esempio:

L’espressione matematica che mette in relazione il valore di angolo con la densità del fluido è definita dal
polinomio di grado^3 .

Il bello di questo dispositivo è proprio che, senza dover prelevare campioni di mosto, aprire il fermentatore rischiando infezioni e ossigenazione e semplicemente accendendo il telefono ed aprendo l’apposita App, avremo una misura attendibile, come se avessimo misurato con il densimetro.